在俄勒岡州中部海岸,科學(xué)家們近日揭開(kāi)了一項(xiàng)自然界的奇妙秘密:一種名為“Candidatus Electrothrix yaquonensis”的細(xì)菌,竟如同活生生的電線,具備在體內(nèi)傳輸電流的能力。這一發(fā)現(xiàn)打破了我們對(duì)導(dǎo)電材料的傳統(tǒng)認(rèn)知,將生物世界與電子傳導(dǎo)的邊界模糊。
這種細(xì)菌以獨(dú)特的形態(tài)呈現(xiàn)——由一連串桿狀細(xì)胞緊密相連,形成數(shù)厘米長(zhǎng)的細(xì)絲。其表面覆蓋著密集的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu),內(nèi)含罕見(jiàn)的鎳基纖維,正是這層特殊的“外衣”,賦予了它卓越的導(dǎo)電性能,在已知的導(dǎo)電細(xì)菌中獨(dú)樹(shù)一幟。
深入研究發(fā)現(xiàn),“Candidatus Electrothrix yaquonensis”在其家族譜系中占據(jù)早期分支的位置,這為科學(xué)家們探索微生物導(dǎo)電能力的進(jìn)化歷程提供了寶貴線索。然而,更令人興奮的是探索這種細(xì)菌的潛在應(yīng)用。
這種細(xì)菌通過(guò)體內(nèi)電子傳遞,能夠在其生存環(huán)境中實(shí)現(xiàn)電荷的流動(dòng),與污染物和金屬離子發(fā)生相互作用。在沿海沉積物等能源不穩(wěn)定、資源稀缺的環(huán)境中,這種特性或許正是它適應(yīng)生存的關(guān)鍵??茖W(xué)家們推測(cè),這種“活體電線”或許能在未來(lái)多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
例如,在生態(tài)修復(fù)方面,它能夠通過(guò)電子轉(zhuǎn)移分解污染物,有望應(yīng)用于工業(yè)遺址等污染嚴(yán)重區(qū)域的治理。同時(shí),由于其由蛋白質(zhì)和可自我復(fù)制的細(xì)胞構(gòu)成,這種細(xì)菌可能成為更環(huán)保的生物電子元件的替代選擇,為電子設(shè)備領(lǐng)域帶來(lái)革新。
它體內(nèi)的高導(dǎo)電性鎳蛋白也為新材料的研發(fā)提供了靈感,特別是在清潔能源和傳感器技術(shù)領(lǐng)域。結(jié)合當(dāng)前能量收集的最新進(jìn)展,如利用地球自轉(zhuǎn)或雨水發(fā)電等,這種“電線細(xì)菌”的發(fā)現(xiàn)無(wú)疑為綠色能源的未來(lái)增添了更多可能性。